CN117641205A - 杂音消除装置和头戴设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种杂音消除装置和头戴设备，其中杂音消除装置包括：包括：主机单元和佩戴单元，其中：主机单元与佩戴单元相连接；佩戴单元的内部设有扬声器、与扬声器中正向磁铁相斥的至少一个反向磁铁，以及用于向主机单元供电的导线。本申请能够减少甚至消除因供电导线受到力的推动而产生震动杂音。

Description

杂音消除装置和头戴设备

技术领域

本申请实施例涉及设备去噪技术领域，尤其涉及一种杂音消除装置和头戴设备。

背景技术

目前，越来越多的头戴设备会采用电池后置式形式，以将头戴设备的重量平均分配，从而增加用户佩戴的舒适度。但这种形式会将电池与前端的主机单元分开，因此需要在头戴设备的佩戴单元中部署供电导线，以通过该供电导线连接电池与前端的主机单元，使得头戴设备能够向佩戴人员显示画面信息。

如图1所示，当供电导线部署于头戴设备的佩戴单元中时，因为主机单元两侧各设有一个扬声器，那么供电导线就不可避免的与扬声器接触。其中供电导线与扬声器相对位置的局部结构，具体参见图2。并且，如图3所示，头戴设备工作过程中，扬声器中的正向磁铁会产生一个静磁场，供电导线流过的变化电流会产生变化的磁场，使得供电导线会在上述磁场中受力的推动而产生震动杂音，从而影响用户的使用体验。

发明内容

本申请提供一种杂音消除装置和头戴设备，能够减少甚至消除因供电导线受到力的推动而产生震动杂音。

第一方面，本申请提供了一种杂音消除装置，包括：主机单元和佩戴单元，其中：

所述主机单元与所述佩戴单元相连接；

所述佩戴单元的内部设有扬声器、与所述扬声器中正向磁铁相斥的至少一个反向磁铁，以及用于向所述主机单元供电的导线。

第二方面，本申请实施例提供了一种头戴设备，该头戴设备包括第一方面实施例所述的杂音消除装置。

本申请实施例公开的技术方案，至少具有如下有益效果：

本申请实施例提供的杂音消除装置包括主机单元和佩戴单元，其中：主机单元与佩戴单元相连接；佩戴单元的内部设有扬声器、与扬声器中正向磁铁相斥的至少一个反向磁铁，以及用于向主机单元供电的导线。由此，通过在佩戴单元的内部设置与扬声器中正向磁体相斥的至少一个反向磁铁，以利用该反向磁铁改变供电导线周围的磁感线方向，使得供电导线周围的磁场强度减弱，进而减小甚至消除推动供电导线运动的力，从而达到减小甚至消除因供电导线受到力的推动而产生震动杂音的目的，有效改善了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术在头戴设备的佩戴单元中部署供电导线的示意图；

图2是相关技术在头戴设备的佩戴单元中部署的供电导线与扬声器相对位置的示意图；

图3是相关技术在佩戴单元中部署的供电导线在周围磁场中受力的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种杂音消除装置的示意性框图；

图5是本申请实施例提供的另一种杂音消除装置的示意性框图；

图6是本申请实施例提供的一种在佩戴单元内部设置一个反向磁铁的示意图；

图7是本申请实施例提供的另一种在佩戴单元内部设置一个反向磁铁的示意图；

图8是本申请实施例提供的一种在佩戴单元内部设置多个反向磁铁的示意图；

图9是本申请实施例提供的另一种在佩戴单元内部设置多个反向磁铁的示意图；

图10是本申请实施例提供的再一种在佩戴单元内部设置多个反向磁铁的示意图；

图11是本申请实施例提供的又一种在佩戴单元内部设置多个反向磁铁的示意图；

图12是本申请实施例中扬声器单体结构示意图；

图13是本申请实施例中从盆架方向看扬声器的背视图；

图14是本申请实施例提供的一种头戴设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请适用于在使用电池后置式头戴设备时，因连接电池与主机单元的供电导线受到扬声器中磁铁产生的静磁场以及供电导线流过的变化电流产生的变化磁场的影响，使得该供电导线在磁场中受力的作用而产生震动杂音，从而影响用户的使用体验的问题，针对该问题本申请设计了一种杂音消除装置，以利用该杂音消除装置减少甚至消除因供电导线受到力的推动而产生的杂音，从而改善用户使用体验。

下面结合附图对本申请实施例提供的一种杂音消除装置进行详细说明。

图4是本申请实施例提供的一种杂音消除装置的示意性框图。其中，该杂音消除装置具体应用于头戴设备中。在本申请实施例中，头戴设备可以是任意佩戴于用户头部的设备，比如扩展现实(Extended Reality，XR)设备等。其中，XR设备可以为VR设备、增强现实(Augmented Reality，AR)设备或者混合现实(Mix reality，MR)设备等，本申请对其不做具体限制。

如图4所示，本申请提供的杂音消除装置100包括：主机单元110和佩戴单元120，其中：

主机单元110与佩戴单元120相连接；

佩戴单元120的内部设有扬声器130、与扬声器130中正向磁铁131相斥的至少一个反向磁铁140，以及用于向主机单元110供电的导线150。

在本申请实施例中，如图5所示，佩戴单元120包括：第一佩戴子单元121和第二佩戴子单元122；

其中，第一佩戴子单元121的一端与主机单元110的一端固定连接，第一佩戴子单元121的另一端与主机单元110的另一端固定连接，且第一佩戴子单元121的内部设置有扬声器130、与扬声器130中正向磁铁131相斥的至少一个反向磁铁140，以及用于向主机单元110供电的导线150；

第二佩戴子单元122的一端与主机单元110的顶端固定连接，第二佩戴子单元122的另一端与第一佩戴子单元121的中间位置固定连接。

在本申请实施例中，第一佩戴子单元121为环形佩戴子单元，第二佩戴子单元122为顶部佩戴子单元，具体参见图5。由此，通过该环形佩戴子单元和顶部佩戴子单元可以更好的将主机单元110固定于用户头部。

作为一种可选的实现方式，本申请实施例中的第一佩戴子单元121和第二佩戴子单元122可选为软性固定带，以通过该软性固定带可以将主机单元110较好的固定在用户的头部。

作为另一种可选的实现方式，本申请实施例中的第一佩戴子单元121可选为固定连接在主机单元110两侧部分为硬性材质，其他部分可选为软性固定带。第二佩戴子单元122可选为软性固定带。由此，可以更为方便地在硬性材质中设置扬声器130、与扬声器130中正向磁铁131相斥的至少一个反向磁铁140。

作为再一种可选的实现方式，本申请实施例中的第一佩戴子单元121和第二佩戴子单元122可选为硬性材质的固定单元。并且，该硬性材质的固定单元可选为弧形结构，从而形成头盔形状，使得用户基于该头盔形状的佩戴单元120能够更好的贴合佩戴者的头部。

实际使用过程中，考虑到头戴设备在工作过程中，位于佩戴单元120内部的扬声器130中的正向磁铁131会产生一个静磁场，导线150流过的变化电流会产生变化的磁场。那么该导线150会在上述磁场中受力的推动而产生震动杂音。其中，该力在微观上为洛伦兹力，在宏观上为安培力。安培力的计算方式为：假设电流为I、导线150的长度为L。那么在匀强磁场B中受到的安培力大小为：F＝I*L*B*sinα，其中α为(I，B)表示电流方向与磁场方向间的夹角。安培力的方向由左手定则判定。对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元I*ΔL，并且每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，相应受到的安培力为：ΔF＝I*ΔL*B*sinα。然后，将所有安培力矢量相加即可得到整个电流受到的力。

也就是说，变化的电流会产生变化的安培力，变化的电流越大安培力就会越大，相应的导线150会受到不同安培力的推动而产生不同强度的震动杂音。

基于上述原因，本申请通过在佩戴单元120的内部设置与扬声器130中正向磁铁131相斥的至少一个反向磁铁140，以使头戴设备在工作过程中，利用该反向磁铁140来改变导线150周围的磁感线方向，以减小导线150周围的磁通量，使得导线150周围的磁场强度减弱，进而减少甚至消除推动导线150的安培力，从而达到减小甚至消除因导线150受到安培力的推动而产生震动杂音的目的，以改善用户的使用体验。

为了更加清楚的说明，本申请通过在佩戴单元120，具体为第一佩戴子单元121的内部设置至少一个反向磁铁140，以基于该反向磁铁140改变导线150周围的磁感线方向，以减小甚至消除因导线150受到安培力的推动而产生震动杂音的技术效果。下面结合图6至图11，对第一佩戴子单元121内部设置的至少一个反向磁铁140的具体设置方式进行详细说明。

考虑到至少一个反向磁铁140的数量为一个或多个，因此可基于图6和图7，首先对反向磁铁数量150为一个时，在第一佩戴子单元121内部设置该反向磁铁140的设置方式进行说明。

具体的，因为扬声器130单体结构包括：防尘罩、振膜、音圈、华司、磁铁(正向磁铁)、外壳以及盆架，具体如图12所示。其中，防尘罩和振动膜为复合材料，音圈和外壳为塑料材质，以及华司和盆架为SPCC(一般用冷轧碳钢薄板及钢带)材料。

并且，从盆架方向观看该扬声器130得到的背视图，如图13所示。由图13可知，扬声器130中正向磁铁131朝向盆架侧的磁性为S极(南极)。因此，如图6所示，本实施例可在扬声器130的盆架外侧设置一个反向磁铁140。也就是说，该反向磁铁140朝向盆架侧的磁性也为S极。

进一步的，考虑到扬声器130和导线150均设置于第一佩戴子单元121内部，那么如图7所示，若本申请实施例中第一佩戴子单元121固定连接在主机单元110两侧部分的材质为硬性材质，或者第一佩戴子单元121为硬性材质的固定单元，则可选的根据扬声器130在第一佩戴子单元121中的设置位置，在第一佩戴子单元121相同位置处刻一凹槽。然后，在该凹槽内设置一个与扬声器130中正向磁铁131磁性相反的一个反向磁铁140，以利用该反向磁铁140改变导线150周围的磁感线方向。其中，第一佩戴子单元121上的凹槽朝向扬声器130中的正向磁铁131。

考虑到扬声器130中正向磁铁131以及反向磁铁140的尺寸等因素。例如若正向磁铁131的尺寸大于一个反向磁铁140的尺寸，那么为了能够有效改变导线150周围磁感线方向，本实施例可在第一佩戴子单元121内部设置多个反向磁铁140，具体参见图8至图11。

下面结合图8至图11，对第一佩戴子单元121内部设置的多个反向磁铁140的设置方式进行具体说明。

具体的，参见图8，本申请实施例可沿着第一方向，依次在扬声器130的盆架外侧设置多个反向磁铁140。

或者，参见图9，本申请实施例还可沿着第二方向，依次在扬声器130的盆架外侧设置多个反向磁铁140。

其中，第一方向可为横向或纵向，相应的第二方向可为纵向或横向。也就是说，当第一方向为横向时，第二方向为纵向；当第一方向为纵向时，第二方向为横向。

进一步的，因为本申请实施例还可在第一佩戴子单元121的凹槽内设置反向磁体140。因此，参见图10，本申请实施例可沿着第一方向，依次在第一佩戴子单元121的凹槽内设置多个所述反向磁铁140。

或者，参见图11，本申请实施例还可沿着第二方向，依次在第一佩戴子单元121的凹槽内设置多个所述反向磁铁140。

其中，凹槽位置与第一佩戴子单元121中设置的扬声器130位置相对应，并且该凹槽朝向扬声器130中的正向磁铁131。

本实施例中，第一方向可为横向或纵向，相应的第二方向可为纵向或横向。也就是说，当第一方向为横向时，第二方向为纵向；当第一方向为纵向时，第二方向为横向。

需要说明的是，图8至图11所示的在第一佩戴子单元121内部设置的多个反向磁铁140的数量仅为示例性的，具体数量可根据正向磁铁131的尺寸进行灵活调整，此处对其不做具体限制。

本申请实施例提供的杂音消除装置，包括主机单元和佩戴单元，其中：主机单元与佩戴单元相连接；佩戴单元的内部设有扬声器、与扬声器中正向磁铁相斥的至少一个反向磁铁，以及用于向主机单元供电的导线。由此，通过在佩戴单元的内部设置与扬声器中正向磁体相斥的至少一个反向磁铁，以利用该反向磁铁改变供电导线周围的磁感线方向，使得供电导线周围的磁场强度减弱，进而减小甚至消除推动供电导线运动的力，从而达到减小甚至消除因供电导线受到力的推动而产生震动杂音的目的，有效改善了用户的使用体验。

基于前述实施例提供的杂音消除装置，本申请实施例还提出了一种头戴设备。

图14是本申请实施例提供的一种头戴设备的示意性框图。如图14所示，该头戴设备200包括前述任一实施例提供的杂音消除装置100。

在本申请实施例中，头戴设备可以是任意佩戴于用户头部的设备，比如扩展现实(Extended Reality，XR)设备等。其中，XR设备可以为VR设备、增强现实(AugmentedReality，AR)设备或者混合现实(Mix reality，MR)设备等，本申请对其不做具体限制。

应理解的是，该头戴设备200实施例与前述杂音消除装置实施例可以相互对应，类似的描述可以参照杂音消除装置实施例。为避免重复，此处不再赘述。

本申请提供的头戴设备，采用上述杂音消除装置，通过在佩戴单元的内部设置与扬声器中正向磁体相斥的至少一个反向磁铁，以利用该反向磁铁改变供电导线周围的磁感线方向，使得供电导线周围的磁场强度减弱，进而减小甚至消除推动供电导线运动的力，从而达到减小甚至消除因供电导线受到力的推动而产生震动杂音的目的，有效改善了用户的使用体验。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。例如，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种杂音消除装置，其特征在于，包括：主机单元和佩戴单元，其中：

所述主机单元与所述佩戴单元相连接；

所述佩戴单元的内部设有扬声器、与所述扬声器中正向磁铁相斥的至少一个反向磁铁，以及用于向所述主机单元供电的导线。

2.根据权利要求1所述的杂音消除装置，其特征在于，所述反向磁铁设置方式包括：

在所述扬声器的盆架外侧设置所述反向磁铁。

3.根据权利要求1所述的杂音消除装置，其特征在于，所述反向磁铁设置方式包括：

在所述佩戴单元的凹槽内设置所述反向磁铁，所述凹槽朝向所述正向磁铁。

4.根据权利要求2所述的杂音消除装置，其特征在于，所述反向磁铁的数量为多个时，所述反向磁铁设置方式包括：

沿着第一方向，依次在所述扬声器的盆架外侧设置多个所述反向磁铁；

或者，

沿着第二方向，依次在所述扬声器的盆架外侧设置多个所述反向磁铁。

5.根据权利要求3所述的杂音消除装置，其特征在于，所述反向磁铁的数量为多个时，所述反向磁铁设置方式包括：

沿着第一方向，依次在所述佩戴单元的凹槽内设置多个所述反向磁铁；

或者，

沿着第二方向，依次在所述佩戴单元的凹槽内设置多个所述反向磁铁；

其中，所述凹槽朝向所述正向磁铁。

6.根据权利要求4或5所述的杂音消除装置，其特征在于，

当所述第一方向为横向时，所述第二方向为纵向；

或者，

当所述第一方向为纵向时，所述第二方向为横向。

7.根据权利要求1所述的杂音消除装置，其特征在于，所述佩戴单元包括：第一佩戴子单元和第二佩戴子单元；

所述第一佩戴子单元的一端与所述主机单元的一端固定连接，所述第一佩戴子单元的另一端与所述主机单元的另一端固定连接，且所述第一佩戴子单元的内部设置有所述扬声器、与所述扬声器中正向磁铁相斥的至少一个反向磁铁，以及用于向所述主机单元供电的导线；

所述第二佩戴子单元的一端与所述主机单元的顶端固定连接，所述第二佩戴子单元的另一端与所述第一佩戴子单元的中间位置固定连接。

8.根据权利要求7所述的杂音消除装置，其特征在于，所述第一佩戴子单元为环形佩戴子单元，所述第二佩戴子单元为顶部佩戴子单元。

9.根据权利要求7所述的杂音消除系统，其特征在于，所述第一佩戴子单元和所述第二佩戴子单元为硬性材质时，所述第一佩戴子单元和所述第二佩戴子单元为弧形结构。

10.一种头戴设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的杂音消除装置。